(57)【要約】【課題】  様々な立体物の立体映像を、視聴者に疲労を感じさせずに表現することのできる、立体表示装置を提供する。【解決手段】  所定の長さの回転軸と、その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、前記発光体の発光を処理する発光処理部と、を備える。【選択図】    図１
2007033995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の長さの回転軸と、
その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、
前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、
前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、
前記発光体の発光を処理する発光処理部と、
を備えることを特徴とする立体表示装置。
【請求項２】
前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
【請求項３】
立体データを記憶する立体データ記憶手段と、
前記立体データの所定の内部座標を決定する内部位置決定手段と、
前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出する表面距離算出手段と、
前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして一次記憶する表示用３次元データ記憶手段と、
前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出する回転角度検出手段とを備え、
前記発光処理部は、
前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体表示装置。
【請求項４】
複数の前記回転角度Ｔと高さＨとの組合せにおける、表面距離Ｄの最長を１００とする水平正規化係数を用いて、他の表面距離Ｄを正規化する水平方向正規化手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の立体表示装置。
【請求項５】
前記水平正規化係数を用いて前記垂直方向を正規化する垂直方向正規化手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の立体表示装置。
【請求項６】
所定の長さの回転軸と、
その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、
前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、
前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、
前記発光体の発光を処理する発光処理部と、
前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、
を備える立体表示装置における立体表示装置であって、
前記立体表示装置の立体データ記憶手段が、立体データを記憶し、
前記立体表示装置の内部位置決定手段が、前記立体データの所定の内部座標を決定し、
前記立体表示装置の表面距離算出手段が、前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出し、
前記立体表示装置の表示用３次元データ記憶手段が、前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして一次記憶し、
前記立体表示装置の回転角度検出手段が、前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出し、
前記立体表示装置の前記発光処理部が、前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御する
ことを特徴とする立体表示方法。
【請求項７】
所定の長さの回転軸と、
その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、
前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、
前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、
前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、
を備える立体表示装置の発光を制御する制御装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
記憶部で記憶する立体データの所定の内部座標を決定する内部位置決定処理と、
前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出する表面距離算出処理と、
前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして表示用３次元データ記憶手段に一次記録する表示用データ記録手段と、
前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出する回転角度検出処理と、
前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御する発光処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項８】
所定の長さの回転軸と、
その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、
前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、
前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、
前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、
を備える立体表示装置の発光を制御する制御装置の、
コンピュータに実行させるプログラムを記憶する記録媒体であって、
記憶部で記憶する立体データの所定の内部座標を決定する内部位置決定処理と、
前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出する表面距離算出処理と、
前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして表示用３次元データ記憶手段に一次記録する表示用データ記録手段と、
前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出する回転角度検出処理と、
前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御する発光処理と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像を表示する立体表示装置及び立体表示方法並びにそのプログラムと記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、立体ディスプレイが開発されており、非特許文献１や非特許文献２や非特許文献３が公開されている。また、一般的な立体ディスプレイとして視差バリア方式の立体ディスプレイ（特許文献１参照）や、レンチキュラ方式の立体ディスプレイ（特許文献２参照）が公開されている。また、本発明と類似した装置として特許文献３が公開されている。
【非特許文献１】“Seelinder：360度どこからでも見られる円筒形立体ディスプレイ”、「online」、「平成１７年６月２４日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.tanimoto.nuee.nagoya-u.ac.jp/~tanilab/yendo/Seelinder/＞
【非特許文献２】“全方向から見ることができる立体映像表示装置”、「online」、「平成１７年６月２４日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：http://hhil.hitachi.co.jp/products/transpost.html＞
【非特許文献３】“Perspectra”、「online」、「平成１７年６月２４日検索」、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.actuality-systems.com/＞
【特許文献１】特開平８−２４８３５５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９５６６号公報
【特許文献３】特開平６−３４２２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の非特許文献１や非特許文献２の技術は、円筒型や球形の表示領域に各視点方向に対してそれに応じた映像を提供するものであるため、実際の像はあくまでも円筒面上にある。このため真の意味での立体像とは言えず、視点移動についても水平方向のみにしか対応していないため上下の視点移動が伴う場合には立体像として違和感を覚えるものであった。また非特許文献３の技術は、見えないはずの反対の表面が透過して見えてしまうという問題があった。
【０００４】
また特許文献１や特許文献２は、視聴者に対してディスプレイ表面にあたる平面を基準に前後にレリーフ状に立体感を得ることができるものであり、実際の立体物のように周囲に回り込んで立体感を得ることはできないうえ、人間の視覚特性を利用した擬似的な立体感を提示しているため疲労の原因となる。また、特許文献３の技術は、本願発明に最も類似する技術であるが、発光体の残像を利用して立体映像を表示するものであるので、円柱形や円錐のような水平断面が円形の立体物しか立体映像として表現することができない。
【０００５】
そこでこの発明は、様々な立体物の立体映像を、視聴者に疲労を感じさせずに表現することのできる、立体表示装置及び立体表示方法並びにそのプログラムと記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、所定の長さの回転軸と、その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、前記発光体の発光を処理する発光処理部と、を備えることを特徴とする立体表示装置である。
【０００７】
また本発明は、上記立体表示装置が、前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記立体表示装置が、立体データを記憶する立体データ記憶手段と、前記立体データの所定の内部座標を決定する内部位置決定手段と、前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出する表面距離算出手段と、前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして一次記憶する表示用３次元データ記憶手段と、前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出する回転角度検出手段とを備え、前記発光処理部は、前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記立体表示装置が、複数の前記回転角度Ｔと高さＨとの組合せにおける、表面距離Ｄの最長を１００とする水平正規化係数を用いて、他の表面距離Ｄを正規化する水平方向正規化手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記立体表示装置が、前記水平正規化係数を用いて前記垂直方向を正規化する垂直方向正規化手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、所定の長さの回転軸と、その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、前記発光体の発光を処理する発光処理部と、前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、を備える立体表示装置における立体表示装置であって、前記立体表示装置の立体データ記憶手段が、立体データを記憶し、前記立体表示装置の内部位置決定手段が、前記立体データの所定の内部座標を決定し、前記立体表示装置の表面距離算出手段が、前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出し、前記立体表示装置の表示用３次元データ記憶手段が、前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして一次記憶し、前記立体表示装置の回転角度検出手段が、前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出し、前記立体表示装置の前記発光処理部が、前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御することを特徴とする立体表示方法である。
【００１２】
また本発明は、所定の長さの回転軸と、その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、を備える立体表示装置の発光を制御する制御装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、記憶部で記憶する立体データの所定の内部座標を決定する内部位置決定処理と、前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出する表面距離算出処理と、前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして表示用３次元データ記憶手段に一次記録する表示用データ記録手段と、前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出する回転角度検出処理と、前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御する発光処理と、をコンピュータに実行させるプログラムである。
【００１３】
また本発明は、所定の長さの回転軸と、その回転軸を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体支持軸と、前記発光体支持軸それぞれにおいて当該発光体支持軸の外径方向に所定の間隔に配置された発光体と、前記回転軸の回転制御を行う回転制御部と、前記発光体の、前記発光体支持軸の内径方向を中心とした所定の角度で発光する光を遮断する光遮断部と、を備える立体表示装置の発光を制御する制御装置の、コンピュータに実行させるプログラムを記憶する記録媒体であって、記憶部で記憶する立体データの所定の内部座標を決定する内部位置決定処理と、前記立体データの内部座標を通る垂直線から、前記立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に算出する表面距離算出処理と、前記立体データの高さＨと、回転角度Ｔと、その高さＨおよび回転角度Ｔの組合せに応じた表面距離Ｄとの組合せを表示用３次元データとして表示用３次元データ記憶手段に一次記録する表示用データ記録手段と、前記回転軸の回転制御に基づく所定の位置からの回転角度Ｔを検出する回転角度検出処理と、前記回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを前記表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する前記発光体を発光制御する発光処理と、をコンピュータに実行させるプログラムを記憶する記録媒体である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転軸が回転して到達可能な範囲で任意の位置の発光体を実際に発光することができる。これにより、人間の視覚特性を利用して擬似的な表示を行うことに起因するような疲労を視聴者は感じることがない。
また、空間における光遮断により、遮断方向以外の方向に、発光体を発光させるため、左右方向の立体感だけでなく縦方向も含めた任意の位置からの立体感を得ることができる。つまり立体物を完全に空間に再現できる。また、発光体の残像現象の利用により立体物の表面を反対方向から見た場合に透けて見える現象も本発明における視線バリアによって抑制し違和感の無い立体映像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態による立体表示装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態による立体表示装置の構成を示す図である。この図において、符号１は制御装置であり、回転軸の回転の制御および発光体の発光の制御を行う。また２はモータであり、制御装置１より出力された制御信号により回転軸をある角速度で回転させる。また３は回転軸である。また４は発光体アレイである。発光体アレイ４は回転軸に１つまたは複数接続されている。
【００１６】
また図１には発光体アレイの拡大／鳥瞰図が図示されている。この拡大／鳥瞰図の発光体アレイ４において、符号４１は、回転軸３を中心とした円の所定の円周角ごとに、外径方向に所定の長さで張り出す複数の発光体アレイフレーム（発光体支持軸）である。また４２は発光体であり、Ｒ（Ｒｅｄ），Ｇ（Ｇｒｅｅｎ），Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各発光体（例えばＬＥＤ）を有する。なお発光体はＲＧＢ以外の色を用いた発光体であってもよい。これら発光体は、発光体アレイフレーム４１それぞれにおいて外径方向に所定の間隔に配置されている。また４３は発光体端子であり、これに発光体が接続される。なお発光体端子４３には発光体アレイフレーム４１に添って配された電気配線が接続される。この電気配線は制御装置１と発光体端子４３とを接続するものである。また４４は視線バリア（光遮断部）であり、発光体アレイフレーム４１の内径方向を中心とした所定の角度に発光体が発する光を遮断するものである。
【００１７】
図２は制御装置の機能ブロックを示す図である。
この図が示すように、制御装置１において、符号１１は立体データを記憶する立体データ記憶部である。また１２は立体データ変換部であり、立体データの内部中心座標を通る垂直線から、立体データの表面までの距離Ｄを、当該立体データの高さＨと、前記垂直線を中心とした所定の位置からの回転角度Ｔとの組み合わせ毎に保持する表示用３次元データに、立体データを変換する処理を行う。また１３は表示用３次元データを一時記憶する表示用データ記憶部である。また１４は回転軸の回転制御を行う回転制御部である。また１５は回転軸の所定の位置からの回転角度を検出する回転角検出部である。また１６は、ある回転角度Ｔの検出時に、当該回転角度Ｔに応じた高さＨと表面距離Ｄを表示用３次元データから読み取り、その高さと、表面距離Ｄにより表される回転軸からの距離の座標に対応する発光体を発光する指示を行う表示処理部である。また１７は表示処理部１６から受けた指示に基づいて、発光体の発光制御を行う発光体制御部である。
【００１８】
そして、立体表示装置は、制御装置１の回転軸３の回転制御に伴って、発光体アレイ４が回転し、また所定の位置からの回転角度Ｔに応じて、立体データの表面に位置する発光体を発光させる処理を行う。
【００１９】
次に、立体表示装置における制御装置の処理フローについて説明する。
図３は立体データの変換処理のフローを示す図である。
まず、立体データ記憶部１１においては立体データが記録されている（ステップＳ１０１）。この立体データは例えば、３Ｄグラフィックのモデリング技法のひとつであるワイヤーフレームモデル（空間内の座標を直線で結んだデータ構造で形状を表す技法）で描かれた立体構造物の形状の情報などである。そして、立体映像の表示指示が入力されると、立体データ変換部１２が立体データを読み取り、その立体データに基づいて、その重心の内部中心座標を算出する。そして立体データにおいて、その内部中心座標を通る垂直線の各座標を回転軸に該当する座標と決定する（ステップＳ１０２）。立体データの内部中心座標は、例えば立体データの受信でもよいし、入力を受け付け立体データのある座標としてもよく、その内部中心座標を通る垂直線の各座標を回転軸に該当する座標と決定すればよい。
【００２０】
次に、立体データ変換部１２は、立体データの座標における垂直の最大値Ｈｍａｘおよび最小値Ｈｍｉｎを当該立体データの各座標から検出し、それぞれ１００、０と割り当て、当該最大値Ｈｍａｘと最小値Ｈｍｉｎの１００と０の割り当てに応じて、その他の垂直座標における値を量子化する（ステップＳ１０３）。そして、立体データの垂直座標を１００〜０の間の量子化した値に変換して一時記憶する。
【００２１】
次に、立体データ変換部１２は、立体データの内部中心座標を通る垂直線を中心とした回転における回転角度Ｔ＝０度の位置を特定する（ステップＳ１０４）。これは、立体データがＸＹＺ座標で示されている場合には、例えば内部中心線を通るＸ軸をＴ＝０度の位置とするようにしてもよい。また立体データ変換部１２は垂直線の垂直座標のうち量子化の結果０となった高さＨを通り、回転角度Ｔ＝０度となる直線と、立体データの平面座標とが交わる交点座標を求め（ステップＳ１０５）、垂直線から交点座標までの距離Ｄを算出する（ステップＳ１０６）。そして、距離Ｄが予め記録されているＤｍａｘの値よりも大きいか否かを判定して（ステップＳ１０７）、大きければＤｍａｘとしてメモリなどに一時記憶する（ステップＳ１０８）。算出した距離Ｄが予め記録されているＤの値よりも大きいか否かの判定において、等しいかまたはそれ以下である場合には、メモリに記録されているＤｍａｘの値を変更しない。なお最初の距離Ｄの算出時においてはＤｍａｘ＝０としてメモリに記録されているので、距離Ｄが０より大きい場合にはその結果がメモリにＤｍａｘとして記録される事となる。そして、立体データ変換部１２は、算出した距離Ｄと、その計算を行った際の高さＨと回転角度Ｔを対応付けて表示用データ記憶部１３に記録する（ステップＳ１０９）。
【００２２】
また、立体データ変換部１２は、次に、前記距離Ｄを算出した際に用いた高さＨのパラメータについて、高さＨ＜１００を判定し（ステップＳ１１０）、Ｈ＜１００で有る場合にはＨ＝Ｈ＋１を算出して（ステップＳ１１１）、新たな高さＨと回転角度Ｔ＝０のパラメータを用いて、垂直線から立体データの表面の交点座標までの距離Ｄを算出する。そしてＨ＝１００となるまで繰り返し、各産出結果を表示用データ記憶部１３に記録する。次にＨ＜１００でない場合、つまりＨ＝１００となった場合には、次に、回転角度Ｔ＜３６０を判定し（ステップＳ１１２）、Ｔ＜３６０である場合には、Ｔ＝Ｔ＋１を算出し（ステップＳ１１３）、高さＨ（０〜１００）それぞれと新たな回転角度Ｔのパラメータを用いて、垂直線から立体データの表面の交点座標までの距離Ｄを算出する。そして、Ｔ＝３６０度になるまで繰り返す。なお、本実施形態においては、回転角度Ｔは０〜３６０度まで１度ごと計算しているが、例えば２度ごとや５度ごとに計算するようにしてもよい。また、発光体の位置が回転軸から離れるほど回転角あたりの移動量が大きくなる（つまり空間解像度にばらつきが出る）が、発光体と回転軸の距離に応じてこの角度を変化させる（具体的には回転軸から遠いほど角度を細かくして、表面距離Ｄの算出処理を行う）などして、空間解像度を均一にするようにしてもよい。
【００２３】
次に、立体データ変換部１２は、上述の処理においてメモリに一時記憶したＤｍａｘが１００となるような正規化係数を、一時的に表示用データ記憶部１３に記録されている距離Ｄの値に乗じて、距離Ｄの値を正規化する（ステップＳ１１４）。これにより、立体データの内部中心座標からの距離が大きい場合には、立体データを水平方向に縮小した表示用３次元データを生成することができる。また上記正規化係数を、一時的に表示用データ記憶部１３に記録されている高さＨの値に乗じて、高さＨの値を正規化する（ステップＳ１１５）。これにより、立体データの水平方向の縮小に合わせた垂直方向の縮小を行うことができる。そして、以上の処理により正規化された表示用３次元データを表示用データ記憶部１３で保持する（ステップＳ１１６）。
【００２４】
図４は発光体の発行処理のフローを示す図である。
次に図４より、表示用３次元データの生成が完了すると、立体データ変換部１２が回転制御部１４に生成完了を通知し、これにより回転制御部１４が起動する。そして回転制御部１４が、モータ２を駆動することにより発光体アレイ４の回転軸を回転させる。これに伴い立体表示装置において、発光体アレイ４が回転する。次に、回転角検出部１５は、回転軸３の回転角度Ｔ（または発光体アレイ４の回転角度Ｔ）を検出する（ステップＳ２０１）。例えば、発光体アレイ４の最外郭に電極を設けておき、発光体アレイ４がこの電極に触れることにより通電し、その電極に対応する所定の位置からの回転角度Ｔを検出するようにしても良い。そして回転角検出部１５は検出した回転角度Ｔを表示処理部１６に通知する。
【００２５】
次に表示処理部１６は回転角度Ｔを回転角検出部１５より受け付けると、高さＨ＝０を設定し（ステップＳ２０２）、検出を受けた回転角度Ｔと高さＨ＝０との組合せに対応付けられて表示用データ記憶部１３に記録されている、距離Ｄの値を読み取る（ステップＳ２０３）。そして、表示処理部１６は当該読み取った距離Ｄと、その距離Ｄの値を読み取る際に用い高さＨに対応する発光体を発光する発光体と決定する（ステップＳ２０４）。例えば１つの発光体アレイ４において縦１００、横１００のマトリクス状に全て発光体が配置されており、距離Ｄ（０〜１００）と高さＨ（０〜１００）の値（Ｄ，Ｈ）が（５０、４０）である場合には、下から縦５０列目、回転軸から横４０列目の発光体を発光すると決定する。そして表示処理部１６は発光させると決定した発光体の情報を発光体制御部１７に通知し、発光体制御部１７が通知を受けた発光体を発光させる（ステップＳ２０５）。
【００２６】
また、表示処理部１６は、Ｈ＜１００を判定し（ステップＳ２０６）、Ｈ＜１００である場合には、Ｈ＝Ｈ＋１を算出して（ステップＳ２０７）、上記同様に、回転角度Ｔと、新たな高さＨとの組合せに対応付けられて表示用データ記憶部１３に記録されている、距離Ｄの値を読み取り、また、当該読み取った距離Ｄと、その距離Ｄの値を読み取る際に用い高さＨに対応する発光体を発光する発光体と決定する。そして発光体制御部１７へ発光させると決定した発光体の情報を通知する。そして、表示処理部１６はＨ＝１００となるまでこの処理を繰り返す。つまり、回転角度Ｔにおける、高さ０〜１００までの全ての高さにおける発光する発光体の情報を発光体制御部１７へ通知する。そして、表示処理部１６は、回転角検出部１５が所定の回転角度を検出するたびに、発光する発光体を決定する処理と、その発光体の情報を発光体制御部１７へ通知する処理とを繰り返す。
【００２７】
また、発光体アレイ４は回転軸３に複数設置されている場合には、それぞれの回転軸３について検出された回転角度に基づいて、各発光体アレイ４における発光体の上述の発光の処理が行われる。また、例えば表示用３次元データにおいて、高さＨ、回転角度Ｔ、距離Ｄに対応付けて発光体が発光するＲＧＢの値を記憶しておき、表示処理部１６がこのＲＧＢの値を読み取って、発光体制御部１７に通知することにより、表示用３次元データで示されるＲＧＢの発光を発光体４２にさせるようにしても良い。例えば立体データの辺や頂点とのＲＧＢの値と、面のＲＧＢの値とを別の値にすることにより、立体映像をよりリアルに表現することが可能となる。
【００２８】
図５は発行処理の概要を示す図である。
図５で示すように、表示処理部１６は、発光体アレイ４における、立体データの表面を表す座標について、回転角度Ｔ、高さＨ、回転軸から立体データの表面までの距離Ｄを用いて算出し、発光体制御部１７へ通知する。
【００２９】
また、上述したように発光体４２は、発光体アレイフレーム４１の外径方向に発光するものである。これにより、発光体が光を様々な角度から確認することができるので、立体映像の表現の優れた表示方法を提供することができる。また視線バリア４４が、発光体アレイフレーム４１の内径方向を中心とした所定の角度で発光体が発する光を遮断するので、立体物の通常は視認できない形状について隠すことができるので、立体映像の表現の優れた表示方法を提供することができる。
【００３０】
以上、立体表示装置の一実施形態について説明したが、本発明により、発光体アレイが回転して到達可能な範囲で任意の位置の発光体を実際に発光することができる。これにより、人間の視覚特性を利用して擬似的な表示を行うことに起因するような疲労を視聴者は感じることがない。
また、空間における視線バリア以外の方向に、発光体を発光させるため、左右方向の立体感だけでなく縦方向も含めた任意の位置からの立体感を得ることができる。つまり立体物を完全に空間に再現できる。また、発光体の残像現象の利用により立体物の表面を反対方向から見た場合に透けて見える現象も本発明における視線バリアによって抑制し違和感の無い立体映像を表示することができる。
【００３１】
なお上述の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００３２】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】立体表示装置の構成を示す図である。
【図２】制御装置の機能ブロックを示す図である。
【図３】立体データの変換処理のフローを示す図である。
【図４】発光体の発行処理のフローを示す図である。
【図５】発行処理の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・制御装置
２・・・モータ
３・・・回転軸
４・・・発光体アレイ
４１・・・発光体アレイフレーム
４２・・・視線バリア
４３・・・発光体端子
４４・・・発光体
１１・・・立体データ記憶部
１２・・・立体データ変換部
１３・・・表示用データ記憶部
１４・・・回転制御部
１５・・・回転角検出部
１６・・・表示処理部
１７・・・発光体制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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